【科普GIS地圖開發(fā)】GIS是什么?『方向篇』
發(fā)布時(shí)間:2023-03-14閱讀次數(shù):4145
GIS即“地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)”,英文全稱是Geographic Information Science,從名字就能看出來,這是一門綜合性學(xué)科。
GIS是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下,對整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。目前GIS已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域。
2.主要研究方向
1.實(shí)用GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)
建立智能交通、線路安全、市政設(shè)計(jì)、資源開發(fā)與管理、環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)保護(hù)、城市規(guī)劃、景觀設(shè)計(jì)、水利電力、醫(yī)療管理和軍事等方面的應(yīng)用系統(tǒng),能夠提供輔助決策與專家系統(tǒng)、空間信息移動(dòng)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)GIS等技術(shù)支持。
2.鐵路地理信息系統(tǒng)理論及應(yīng)用
支持鐵路勘測設(shè)計(jì)、運(yùn)營管理、社會(huì)服務(wù)的空間信息的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),獲取方法,質(zhì)量控制,分類編碼,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)模型,WEBGIS,分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),空間分析與應(yīng)用模型,空間數(shù)據(jù)挖掘。
3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維GIS
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在地理環(huán)境仿真中的應(yīng)用,三維GIS理論與系統(tǒng)開發(fā),空間信息可視化理論、方法與應(yīng)用,數(shù)字城市、數(shù)字國土及數(shù)字交通的理論與方法。
4.地圖制圖學(xué)與地理空間信息可視化
地球空間信息可視化,制圖綜合,數(shù)字化成圖,電子地圖制作與應(yīng)用等。
5.GIS專業(yè)相關(guān)學(xué)科
3.學(xué)了什么
大類平臺(tái)課程:
普通測量學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、遙感物理基礎(chǔ)、數(shù)字圖像處理、空間數(shù)據(jù)誤差處理、遙感原理與方法、地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)視覺與模式識(shí)別。
平臺(tái)實(shí)踐課程:
計(jì)算機(jī)原理及編程基礎(chǔ)、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程實(shí)習(xí)、數(shù)字測圖與GNSS測量綜合實(shí)習(xí)、數(shù)字圖像處理課程設(shè)計(jì)、遙感原理與方法課程設(shè)計(jì)、地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)課程實(shí)習(xí)、攝影測量學(xué)課程實(shí)習(xí)。
專業(yè)實(shí)踐課程:
1)各專業(yè)(方向)的專業(yè)實(shí)踐核心課程
遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)遙感信息方向(A模塊):遙感圖像解譯課程實(shí)習(xí)、定量遙感課程設(shè)計(jì)、微波遙感課程實(shí)習(xí)、遙感綜合實(shí)習(xí)。
遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)攝影測量方向(B模塊):解析攝影測量課程設(shè)計(jì)、數(shù)字?jǐn)z影測量課程設(shè)計(jì)、近景攝影測量課程設(shè)計(jì)、攝影測量綜合實(shí)習(xí)。
遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)地理信息工程方向(C模塊):計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計(jì)、空間數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)GIS課程設(shè)計(jì)、GIS工程設(shè)計(jì)與開發(fā)課程實(shí)習(xí)、空間數(shù)據(jù)分析課程實(shí)習(xí)、GIS綜合實(shí)習(xí)。
遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)遙感儀器方向(D模塊):工程光學(xué)課程實(shí)習(xí)、電子線路基礎(chǔ)課程實(shí)習(xí)、精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、遙感儀器設(shè)計(jì)綜合實(shí)習(xí)、生產(chǎn)單位實(shí)踐(服務(wù)學(xué)習(xí))。
地理國情監(jiān)測專業(yè)(E模塊):時(shí)空數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)、地理調(diào)查方法與編碼課程實(shí)習(xí)、地理國情分析與建模課程實(shí)習(xí)、地理國情監(jiān)測綜合實(shí)習(xí)、生產(chǎn)單位實(shí)踐(服務(wù)學(xué)習(xí))。
空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)(F模塊):時(shí)空數(shù)據(jù)處理與組織課程實(shí)習(xí)、信息系統(tǒng)集成與管理課程實(shí)習(xí)、空間信息感知與應(yīng)用課程實(shí)習(xí)、空間智能計(jì)算與服務(wù)課程實(shí)習(xí)、時(shí)空數(shù)據(jù)分析與挖掘課程實(shí)習(xí)、空間信息數(shù)字工程綜合實(shí)習(xí)。
2)專業(yè)實(shí)踐選修課程
數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程實(shí)習(xí)、Java網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、Matlab編程、物理實(shí)驗(yàn)B、Python與R語言編程、遙感圖像解譯課程實(shí)習(xí)、傳感器網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)、3D技術(shù)與應(yīng)用、多傳感器集成與移動(dòng)測量、無人機(jī)遙感、生產(chǎn)實(shí)踐(服務(wù)學(xué)習(xí))。
4.職業(yè)選擇
方向1:開發(fā)工程師
大數(shù)據(jù)研究機(jī)構(gòu)易觀千帆給出數(shù)據(jù)顯示,目前GIS就業(yè)市場的形勢是供大于求、僧多粥少,因此還是根據(jù)自身實(shí)力尋求合適的崗位,且不能好高騖遠(yuǎn),尋求高于自身實(shí)力的崗位。
據(jù)《GIS開發(fā)者》第六期的《中國GIS人才生存狀況調(diào)查報(bào)告》一文提到,“在眾多GIS單位中,其主營業(yè)務(wù)大多是工程開發(fā)或軟件研發(fā)和銷售。從事數(shù)據(jù)處理的單位比例也達(dá)18%”。
單位對人才需求最多的是資深開發(fā)人員,其次是程序員和項(xiàng)目經(jīng)理。由此也可看出,如果想從事GIS行業(yè),較強(qiáng)的編程能力才是‘通行證’。打開各類求職軟件的GIS板塊,也可以看到幾乎每個(gè)單位都招開發(fā)人員。這里找了很典型的一則招聘啟事:
職位:GIS開發(fā)工程師
要求:熟練掌握C#/C++使用;熟練掌握ArcGIS Engine 9.0以上版本的使用;有C#/C++結(jié)合Engine項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)者優(yōu)先;
對照自身能力,你現(xiàn)在是否還處在糾結(jié)到底使用哪一款GIS軟件去學(xué)習(xí)呢?在極為缺乏實(shí)踐的校園環(huán)境中,想從事開發(fā)工作的朋友們,必須在校園里開展自助學(xué)習(xí)。個(gè)人認(rèn)為,與其猶豫不決的糾結(jié),不如去認(rèn)認(rèn)真真地參加一次GIS相關(guān)的開發(fā)比賽,比如國內(nèi)這樣既可以鍛煉自己的開發(fā)能力,也能熟練掌握一門開發(fā)工具,在以后的路上才會(huì)有更多的選擇。國內(nèi)唯一一款免費(fèi)的GIS平臺(tái)DataEarth最近就在辦這樣的比賽,登錄即送全套教程與存儲(chǔ)空間,還不趕緊來試用?
通過比賽來掌握一門GIS軟件技能是通向開發(fā)工程師最快和最直接的途徑,發(fā)展得好可能會(huì)成為項(xiàng)目經(jīng)理。這里需要補(bǔ)充的是,GIS開發(fā)中,編程只是需要掌握的多項(xiàng)技能之一,需求分析和軟件架構(gòu)也是開發(fā)的重要組成部分,這些工作不做好,編程的時(shí)候就會(huì)比較亂,而且系統(tǒng)的健壯性也不容易好。而在5月15號將有一個(gè)關(guān)于GIS教學(xué)的直播課,加入群274802663即可獲取一手消息。
方向2:三維工程師
其實(shí)也應(yīng)該屬于開發(fā),只是覺得很多初學(xué)者對三維比較感興趣,因此單列出來。還是先看一則招聘啟事吧:
職位描述:在高級開發(fā)工程師/系統(tǒng)工程師指導(dǎo)下進(jìn)行地學(xué)三維相關(guān)模塊的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作;
職位要求:
1.計(jì)算機(jī)、地理信息系統(tǒng)、應(yīng)用數(shù)學(xué)或者相關(guān)專業(yè)本科以上學(xué)歷;
2.掌握VC開發(fā)技巧,熟悉c/c++編程,對OpenGL或者D3D技術(shù)有一定了解,;
3.英文水平良好,閱讀英文技術(shù)資料沒有障礙;
4.較強(qiáng)的邏輯分析能力,學(xué)習(xí)能力,創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;
5.有三維仿真、游戲引擎開發(fā)經(jīng)驗(yàn)者優(yōu)先
這應(yīng)該出乎很多初學(xué)者的意料:搞三維也得會(huì)編程的!沒錯(cuò),三維開發(fā)可以簡單地分為兩塊:建模和編程。用GIS軟件建立的地面模型和用3DMAX等軟件建立的地物模型是靜止的,要對他們進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制需要編程。舉個(gè)小例子,橋梁每時(shí)每刻都因受到風(fēng)和汽車的力而發(fā)生形變,要想了解形變的情況,可以在橋梁上裝上若干GPS即時(shí)的獲取位置信息,同時(shí)用軟件建立橋梁模型,通過編程使得GPS數(shù)據(jù)和橋梁模型關(guān)聯(lián)起來并加以夸張,這樣每當(dāng)GPS數(shù)據(jù)發(fā)生了改變,模型上的橋梁也就發(fā)生相應(yīng)的可觀察的形變。
要想從事這種工作,在計(jì)算機(jī)方面要自學(xué)3DMAX或MAYA,在編程上要深入學(xué)習(xí)用C++進(jìn)行OpenGL技術(shù)開發(fā),在GIS上要注重學(xué)習(xí)DEM和虛擬現(xiàn)實(shí)的內(nèi)容。這些課堂上基本都是很少涉及的,必須自學(xué)。
方向3:數(shù)據(jù)工程師
數(shù)據(jù)是GIS的血液,一個(gè)項(xiàng)目很大一部分資金都是注入到數(shù)據(jù)的采集、生產(chǎn)和維護(hù)中的,因此這也是一個(gè)比較大的方向。還是先看一則招聘啟事:
職位要求:
1.相關(guān)專業(yè)本科畢業(yè),應(yīng)屆也可
2.有良好的專業(yè)知識(shí),熟悉ARCGIS軟件操作
3.有地圖數(shù)字化方面工作經(jīng)驗(yàn),有數(shù)據(jù)庫相關(guān)操作經(jīng)驗(yàn)
4.對GIS工作抱有熱情,有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神
崗位描述:GIS數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和維護(hù)
這是一個(gè)很辛苦的GIS工作。數(shù)據(jù)處理的地方就像一個(gè)工廠車間,很寬敞,有大量計(jì)算節(jié)點(diǎn),大家就帶著立體鏡根據(jù)測量圖紙?jiān)贏rcGIS中的遙感影像立體像對上矢量化,錄入到空間數(shù)據(jù)庫中。矢量化是我們的拿手好戲,這里就不贅述了。這種工作,一般中專生培訓(xùn)培訓(xùn)也能做。
再有就是遙感和航測數(shù)據(jù)處理,學(xué)過遙感和攝影測量課程,會(huì)用ERDAS或ENVI或ER MAPPER,以及VirtuoZO就行。
當(dāng)然,隨著GPS導(dǎo)航的興起,導(dǎo)航數(shù)據(jù)和電子地圖成為了一個(gè)熱點(diǎn)。這一方面我沒有接觸過,因此不能提出看法??梢运阉饕幌伦鰧?dǎo)航的一些公司的招聘啟事。
方向4:銷售/市場/企劃
對工作經(jīng)驗(yàn)有較高的要求,但是可以接觸到大量的各種業(yè)內(nèi)人士,可以積累下一定的資源。
方向5:軟件測試/技術(shù)支持
如果入職的公司業(yè)務(wù)包含GIS軟件研發(fā),這部分人才需求一般GIS相關(guān)的同學(xué)都能勝任,不需要擁有極強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì),也是一個(gè)我們GIS學(xué)生進(jìn)入GIS行業(yè)最簡單、最方便的辦法,從這一角度切入可以從產(chǎn)業(yè)鏈中游開始不斷學(xué)習(xí),如果肯吃苦,肯鉆研,這個(gè)崗位成長的空間是非常大的。
方向6:項(xiàng)目管理/文檔編寫
文字功底扎實(shí),專業(yè)知識(shí)全面,有PMP經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)先,并且需要對行業(yè)內(nèi)各種產(chǎn)品都有一定的了解與思考,有較強(qiáng)的管理經(jīng)驗(yàn)。
方向7:提供解決方案或輔助決策服務(wù)
不開發(fā)系統(tǒng),只是用桌面軟件進(jìn)行空間分析,為客戶提供解決方案或輔助決策的服務(wù)。比如說,某超市要選址,需要特地做個(gè)系統(tǒng)么?沒必要,在ArcMap中用VBA寫程序,得出最優(yōu)解,寫份報(bào)告就行了。
部分城市的測繪局會(huì)將GIS作為區(qū)域規(guī)劃的輔助解決工具,比如在ArcGIS中進(jìn)行空間分析,為國土部門提供輔助決策服務(wù)。
方向8:二次應(yīng)用行業(yè)
在高校中走方向7的人,有很大一部分就轉(zhuǎn)到了相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域工作,把GIS作為處理該領(lǐng)域的一種工具,而不再做一個(gè)純的GISer。比如說搞土地應(yīng)用的進(jìn)了國土局,搞林業(yè)應(yīng)用的進(jìn)了林業(yè)局,搞水利應(yīng)用的進(jìn)了水利局……畢竟,如果把GIS作為一種技術(shù),那她只有在廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域中才能充分展現(xiàn)自己的魅力,需要有學(xué)GIS的人專注于把這門技術(shù)深入地應(yīng)用到某一個(gè)領(lǐng)域中。
方向9:考研
越來越多的人考研究生,據(jù)《GIS開發(fā)者》第七期的《要不要考研?考什么樣的研?》一文,絕大部分是為了逃避就業(yè)壓力。可是研究生畢業(yè)也要工作呀,無非也就是上面那幾條路。大家知道現(xiàn)在的研究生教育也不咋的,有些人是“做”幾篇沒意義的論文畢業(yè)了事,與當(dāng)年本科畢業(yè)的同學(xué)相比,多了一層遮羞布,卻少了三年工作經(jīng)驗(yàn)。精明的企業(yè)老板是不會(huì)看重學(xué)歷的,因此研究生的就業(yè)情況也不容樂觀。有人這樣說保研:用浪費(fèi)三年時(shí)間的代價(jià)換來繼續(xù)浪費(fèi)三年時(shí)間的資格。當(dāng)然優(yōu)秀的研究生還是比本科生多一些機(jī)會(huì),尤其是事業(yè)單位對學(xué)歷還是比較看重的吧。
讀研,也有兩種發(fā)展方向。一種屬于基礎(chǔ)理論研究,也就是學(xué)術(shù)型碩士;另外一種是實(shí)用性研究,即專業(yè)型碩士。
如果選擇了學(xué)術(shù)型碩士,那就是搞基礎(chǔ)理論,也是最難的,但是只有走這條路你才有可能成為院士、科學(xué)家、行業(yè)的核心引領(lǐng)者和推動(dòng)者。想走這條路的人,在本科期間重在打基礎(chǔ),尤其要有深厚的數(shù)學(xué)功底,不僅是高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì),還有必要自學(xué)離散數(shù)學(xué)、數(shù)值分析、拓?fù)鋵W(xué)等科目。在計(jì)算機(jī)上需要對C++、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理有一定理解,并能熟練使用Matlab、IDL等科研常用軟件。在GIS上,在有一定實(shí)踐能力的基礎(chǔ)上,更加注重對基礎(chǔ)理論的理解,多讀一些GIS書籍。到碩士研究生階段,根據(jù)學(xué)校及導(dǎo)師情況大致選擇自己的方向,進(jìn)一步打基礎(chǔ)。這樣,在博士期間有望有所創(chuàng)新和突破。
搞實(shí)現(xiàn)技術(shù)比基礎(chǔ)理論少一些抽象,而對計(jì)算機(jī)的要求可能更高一些,數(shù)學(xué)仍然很重要。我在書店看到過有常用算法與實(shí)現(xiàn)代碼的書,覺得比較適合本科生鉆研。
GIS只有在應(yīng)用中才能體現(xiàn)其生命力,而深度應(yīng)用最能體現(xiàn)GIS的強(qiáng)大。想走這條路的人可以在大學(xué)期間選中一兩個(gè)應(yīng)用方向,如物流、礦產(chǎn)等,多看一些GIS在該領(lǐng)域的應(yīng)用論文,熟練掌握一門GIS軟件的開發(fā)邏輯,能獨(dú)立完成項(xiàng)目開發(fā),到了研究生階段,只專注于一個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,出去后就可以有比較好的發(fā)展。
方向10:氣候?qū)W家
在于可視化氣候相關(guān)的信息,并將這些信息制作為地圖,動(dòng)畫,電影等等一切可視化的產(chǎn)品中。人們通過這些產(chǎn)品可以逐漸認(rèn)識(shí)到氣候和生活的相關(guān)性。智能化的利用氣候知識(shí)可以幫助農(nóng)民了解這個(gè)夏天的干濕情況,或者熱帶氣旋對人類的影響。漸漸的,人們已經(jīng)開始更好的理解世界萬物的發(fā)展進(jìn)程,并利用這些信息來改善我們的工作和生活。
如下圖展示了28年北極地區(qū)的溫度變化趨勢:
方向11:林業(yè)人員
森林服務(wù)局的GIS分析師和林業(yè)人員,就是使用電腦進(jìn)行制圖和收集數(shù)據(jù)。例如,我們可以利用GIS進(jìn)行防止森林的病蟲害工作。之前有成群結(jié)隊(duì)的松樹甲蟲危害四方。遭受過蟲害的樹木會(huì)日漸衰弱,有倒下的風(fēng)險(xiǎn)。下圖就顯示了受蟲害影響的區(qū)域,使用不同的顏色來代表各個(gè)年份。
方向12:飛手
飛手應(yīng)用面廣泛,可用于農(nóng)林牧漁等多行業(yè)。
例如下面場景,我們邊圍繞一個(gè)虛擬的火災(zāi)或者其他突發(fā)事件飛行,同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)shapefile來表示該區(qū)域,并建立空間坐標(biāo)系(地理參考),再將shapefile帶回基地,發(fā)布到底圖上,精確定位事件的準(zhǔn)確位置,和事件周圍的詳細(xì)信息,從而可以尋找其他合適的專業(yè)公司一并展開救災(zāi)、救援行動(dòng)。
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